專(zhuān)利名稱(chēng)：具有需冷卻的電路組件、冷卻體的電路和用于密封地埋置電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有需冷卻的電路組件、冷卻體的電路和用于密封地埋置電路的方法。
背景技術(shù)：
多種電路包括一個(gè)或多個(gè)帶有高損耗熱量的部件，從而需要用于散熱的機(jī)構(gòu)以避免升溫超過(guò)最大溫度。該熱被導(dǎo)出到環(huán)境空氣中，其中在此通過(guò)對(duì)流或者還通過(guò)主動(dòng)地被引導(dǎo)到該處的空氣流動(dòng)為冷卻體(大多被展開(kāi))的散熱面提供作為冷卻介質(zhì)的空氣。另一方面，在多數(shù)應(yīng)用中需要，通過(guò)封裝保護(hù)電路不受外部影響(噴濺水、油、灰塵等)。然而，該封裝妨礙有效的散熱。因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用這樣的冷卻體，S卩，其被使用在被封裝的電路中注入的產(chǎn)生熱的電組件中，其中，冷卻體從 在注入的電路內(nèi)部中的需冷卻的電結(jié)構(gòu)元件延伸穿過(guò)澆注層并且鄰接到環(huán)境處。另一外部的冷卻體可與該延伸穿過(guò)澆注層的冷卻體相連接。在DE 199 32 442 Al中示出了相似的結(jié)構(gòu)，其中，澆注的芯片可通過(guò)實(shí)施成由金屬制成的冷卻體或?qū)針虻那覐男酒螂娐返耐鈧?cè)延伸穿過(guò)澆注層的導(dǎo)熱介質(zhì)將熱向外導(dǎo)出(也就是說(shuō)導(dǎo)出到外部的與介質(zhì)相連接的冷卻體)。然而，冷卻體和冷卻體所延伸穿過(guò)的澆注層具有非常不同的熱膨脹系數(shù)，從而特別是在較大的電路中在冷卻體和鄰接的保護(hù)層之間產(chǎn)生空隙，例如水可通過(guò)該空隙滲入。這干擾內(nèi)部的電路并且損害在冷卻體和需冷卻的電路組件之間的熱接觸，由此電路易受環(huán)境影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的為，提供一種電路結(jié)構(gòu)以及制造方法，利用其可顯著改進(jìn)對(duì)環(huán)境影響的耐久性。該目的通過(guò)根據(jù)各獨(dú)立權(quán)利要求所述的裝置和方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)需冷卻的、注入的電路抵抗環(huán)境影響的耐久性的有效提高。特別是保護(hù)(例如在需冷卻的電路組件和冷卻體之間的)熱觸點(diǎn)不受干擾影響，從而不形成點(diǎn)狀的加熱且有效地導(dǎo)出損耗熱量。此外，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)使用用于提高機(jī)械耐磨性的耐沖擊的澆注材料，而不會(huì)由此造成縫隙形成的增加。特別是可為澆注外罩和冷卻體使用具有差別很大的熱膨脹特性的材料。最后，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在帶有頻繁的且強(qiáng)烈的溫度波動(dòng)以及帶有對(duì)于電路的電子設(shè)備或熱接觸有影響的物質(zhì)(水、油)的環(huán)境中的無(wú)干擾的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的總的方面，電路的注入塑料外罩中的組件通過(guò)冷卻體冷卻，所述冷卻體利用密封元件相對(duì)于塑料外罩密封。該密封元件連續(xù)地或完全地在塑料外罩內(nèi)部的高度上或在冷卻體從塑料外罩中露出的部位處包圍冷卻體。密封元件形成環(huán)繞冷卻體的橫截面的密封環(huán)，該橫截面可位于一個(gè)平面中或者位于使電路(也就是說(shuō)需冷卻的電路組件)的內(nèi)部與冷卻體與周?chē)h(huán)境鄰接或伸入到周?chē)h(huán)境中的部位處分離的另一個(gè)面中。此外，密封元件還自身優(yōu)選地沿著冷卻體的延伸方向延伸一段長(zhǎng)度，也就是說(shuō)在從需冷卻的電路組件到塑料外罩的外側(cè)的方向上。換句話(huà)說(shuō)，密封元件不僅僅形成圍繞冷卻體的在周邊上封閉的線(xiàn)，而且形成具有冷卻體的橫截面形狀的柱體。特別是，密封元件可沿著冷卻體的整個(gè)區(qū)段存在，該區(qū)段從需冷卻的電路組件延伸到冷卻體與周?chē)h(huán)境鄰接或從塑料外罩中露出的部位處。熱源(例如電氣的/電子的功率部件)或與熱源導(dǎo)熱地相連接的組件(例如通過(guò)其導(dǎo)出熱源的余熱的襯底或電路板)被稱(chēng)為需冷卻的電路組件。導(dǎo)出熱的、特別是布置在塑料外罩內(nèi)部的導(dǎo)熱橋被稱(chēng)為冷卻體。僅僅布置在塑料外罩外部的用于將熱傳遞到周?chē)h(huán)境(環(huán)境空氣或其它冷卻介質(zhì))中的冷卻體被稱(chēng)為外部的冷卻體。由此，所有導(dǎo)出熱的元件都被稱(chēng)為冷卻體，而與其相對(duì)于塑料外罩的位置無(wú)關(guān)，其中，位于塑料外罩外部的冷卻體更精確地被稱(chēng)為外部的冷卻體。本發(fā)明涉及一種帶有至少一個(gè)需冷卻的電路組件和一個(gè)與所述電路組件導(dǎo)熱連接的冷卻體的電路。該導(dǎo)熱連接設(shè)有導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱的粘合劑或?qū)釅|。該電路還具有塑料外罩，電路被埋置在該塑料外罩中。優(yōu)選地，該塑料外罩由可注塑的材料構(gòu)成并且通過(guò)注塑方法被施加?？箾_擊的塑料、特別是直至120°c或150°C時(shí)其變形性基本上不變的塑料(或塑料混合物)是合適的。特別是，使用熱固性塑料或熱塑性塑料作為用于塑料外罩的塑料。塑料外罩具有(與周?chē)h(huán)境鄰接的)外側(cè)，其中，冷卻體占據(jù)該外側(cè)的一個(gè)區(qū)段。冷卻體在該區(qū)段處與周?chē)h(huán)境鄰接。在此，冷卻體可形成接觸面，其與塑料外罩的鄰接的外側(cè)對(duì)齊，該接觸面超過(guò)該外側(cè)或者以相對(duì)于外側(cè)凹入的方式設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，電路具有密封元件。該密封元件借助于傳力連接將冷卻體和塑料外罩密封地連接。該密封元件使電路的周?chē)h(huán)境與至少一個(gè)設(shè)置在塑料外罩內(nèi)部的(也就是說(shuō)完全地注入的)需冷卻的電路組件分離。設(shè)置在冷卻體和塑料外罩之間的密封元件的連續(xù)的連接為形狀配合連接的或者由附著力提供或者由密封元件的去壓縮力提供或者由其組合提供。由在塑料外罩和冷卻體之間的彈性的連接提供傳力連接。這可由塑料外罩和冷卻體提供或者由附加的彈性的元件提供。密封元件特別是可為由塑料外罩和冷卻體的表面區(qū)段形成的元件，或者可形成設(shè)置在塑料外罩和冷卻體之間的獨(dú)立的元件。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，密封元件通過(guò)冷卻體的表面區(qū)段的結(jié)構(gòu)特征部提供，塑料外罩的與此互補(bǔ)的表面區(qū)段與該冷卻體的表面區(qū)段接界。特別是，冷卻體的結(jié)構(gòu)特征部和塑料外罩的鄰接的結(jié)構(gòu)特征部相互接合。該連接通過(guò)以下方式是可承載的，即，冷卻體和塑料外罩都不由多孔的材料構(gòu)成而是由可吸收變形而不損害結(jié)構(gòu)的整體性的材料制成。特別是如此實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)特征部，即，其允許至少一種稍微適配的變形。該結(jié)構(gòu)特征部提供了明顯增加的表面。該結(jié)構(gòu)特征部通過(guò)冷卻體的多個(gè)不平處、隆起部和/或凹入部提供。與具有相同的基本形狀且沒(méi)有結(jié)構(gòu)特征部的表面區(qū)段相比，該結(jié)構(gòu)特征部在很大程度上增加了表面區(qū)段的表面面積(例如帶有通過(guò)粗糙度提高了至少30%、50%或100%的表面面積的、粗糙的或以其它形式結(jié)構(gòu)化的表面)。作為通過(guò)結(jié)構(gòu)特征部引起的提高的表面積的度量，可假設(shè)平均的粗糙度，在該粗糙度中將相對(duì)于在平均值計(jì)算中的中間線(xiàn)(也就是說(shuō)相對(duì)于輪廓)偏差加和。 通過(guò)增加表面積至少明顯提高了在冷卻體和塑料外罩之間的附著力；在帶有底切部的結(jié)構(gòu)特征部中得到(附加的)傳力配合的連接。該結(jié)構(gòu)特征部可為微觀結(jié)構(gòu)的或宏觀結(jié)構(gòu)的溝紋部、連接片、凸緣部、薄片部或類(lèi)似，其設(shè)置在冷卻體的表面中(且與冷卻體一起實(shí)施成單件)。由于塑料外罩以流動(dòng)的形式被施加，其表面具有與冷卻體的表面互補(bǔ)的形狀。在冷卻體和塑料外罩之間存在嚙合部，其提供可承載的、流體密封的密封元件。該結(jié)構(gòu)元件具有十分之一毫米(例如在力求的冷卻體表面粗化的方案中)至數(shù)毫米(例如在伸出部或槽形的結(jié)構(gòu)元件的情況下)的尺寸。此外規(guī)定，該結(jié)構(gòu)特征部在表面區(qū)段的高度上連續(xù)地或完全地環(huán)繞冷卻體的橫截面。由此，形成沿著冷卻體的被埋置塑料外罩中的區(qū)段的整個(gè)周邊的、在冷卻體和塑料外罩之間的連接。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式規(guī)定，作為密封元件的冷卻體具有完全地環(huán)繞的凸緣，其遠(yuǎn)離冷卻體延伸。該凸緣與塑料外罩的接觸區(qū)段一起形成密封元件。接觸區(qū)段也在由凸緣構(gòu)成的環(huán)形的內(nèi)部空間內(nèi)部延伸。冷卻體的凸緣通過(guò)其底切部形成敞開(kāi)的環(huán)形的空間，在注塑塑料外罩期間塑料外罩的材料被填充到該空間中。由此凸緣和伸入凸緣的底切空間中的接觸區(qū)段彼此接合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其還包括形成密封元件的中間層。該中間層在冷卻體和塑料外罩的與該冷卻體互補(bǔ)地成型的區(qū)段之間的區(qū)段中延伸。該中間層連續(xù)地或完全地環(huán)繞冷卻體的橫截面。該中間層由彈性材 料構(gòu)成。由此，可補(bǔ)償在冷卻體和塑料外罩之間的(與溫度相關(guān))的移動(dòng)，與此同時(shí)中間層提供流體密封的密封；特別是中間層不僅與冷卻體封閉而且與塑料外罩流體密封地封閉。中間層的彈性材料通過(guò)附著力或由于被壓縮的密封元件的與壓縮相關(guān)的彈性力，不僅與冷卻體而且與塑料外罩流體密封地封閉。該彈性力為中間層通過(guò)塑料外罩和冷卻體壓縮的結(jié)果。該彈性力垂直于冷卻體的表面取向。此外，需冷卻的電路組件可通過(guò)電路板設(shè)置，在該電路板上裝配有至少一個(gè)產(chǎn)生熱的電氣的或電子的組件。該電路板特別是可為環(huán)氧樹(shù)脂-電路板，其中，電路板不僅具有導(dǎo)體電路形式的電連接元件，而且也具有傳熱元件，例如在電路板上平面地延伸的散熱片，以將產(chǎn)生熱的組件的熱有效地傳輸?shù)接绕涫请娐钒逄?。該傳熱的元件和電接元件可以相同的方式?gòu)造成電路板的金屬包層(例如Cu層)的結(jié)構(gòu)。在電路板和塑料外罩之間設(shè)置由彈性材料制成的中間層，其完全地環(huán)繞電路板的橫截面并且不僅由電路板而且與塑料外罩流體密封地封閉。電路板可具有端部區(qū)段，其在電路的一個(gè)外側(cè)處結(jié)束(且與塑料外罩封閉)或相對(duì)于塑料外罩伸出。該端部區(qū)段特別是可包括用于聯(lián)接在外部電路上(特別是連接在控制單元、電流源或傳感器上)的接觸元件。由于在電路板和塑料元件之間的接口也對(duì)于滲入的水或油非常重要，電路板也具有周邊的密封元件。在此，電路板到達(dá)冷卻體的位置處。被構(gòu)造成中間層的密封元件既可包圍電路板的區(qū)段也可包圍冷卻體的區(qū)段，以與塑料外罩一起提供相對(duì)于周?chē)h(huán)境的密封。備選地，中間層僅僅構(gòu)造在電路板或冷卻體處。
冷卻體可與塑料外罩的外側(cè)封閉或伸出穿過(guò)該外側(cè)。密封元件可設(shè)置在冷卻體的由塑料外罩遮蓋且與外側(cè)鄰接的表面區(qū)段上。由此，水或油不能進(jìn)入在塑料外罩和冷卻體之間的接口中，因?yàn)槊芊庠呀?jīng)在鄰接周?chē)h(huán)境的部位處設(shè)置了塑料外罩和冷卻體的(彈性的、柔性的)流體密封的連接。如果密封元件通過(guò)冷卻體的表面的結(jié)構(gòu)特征部提供，那么優(yōu)選地冷卻體設(shè)有該結(jié)構(gòu)特征部，其中，塑料外罩在施加外罩時(shí)進(jìn)入結(jié)構(gòu)特征部的中間空間中并且自動(dòng)地通過(guò)流動(dòng)(或塑性變形)形成與此互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)特征部。因此，本發(fā)明可提供這樣的冷卻體，其具有結(jié)構(gòu)特征部并且設(shè)定成被埋置。因此，特別是導(dǎo)熱橋適合用于設(shè)置該冷卻體。因此，本發(fā)明還包括帶有熱源接觸面和散熱接觸區(qū)段的冷卻體，其通過(guò)連接區(qū)段相互連接。連接區(qū)段用于當(dāng)注入冷卻體(和電路組件)時(shí)向外傳導(dǎo)熱。在此，該連接區(qū)段同樣設(shè)置成被注入。連接區(qū)段具有外部面，其設(shè)有連續(xù)地或完全地環(huán)繞連接區(qū)段的橫截面的結(jié)構(gòu)特征部。該結(jié)構(gòu)特征部包括連接區(qū)段的多個(gè)不平處、隆起部和/或凹入部。與帶有相同的基本形狀且不帶結(jié)構(gòu)特征部的表面區(qū)段相比，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征部很大程度地增加了表面區(qū)段的表面面積。另一備選的或可與此組合的可能性為，在散熱接觸區(qū)段上設(shè)置凸緣，其連續(xù)地或完全地環(huán)繞散熱接觸區(qū)段。該凸緣遠(yuǎn)離連接區(qū)段敞開(kāi)，并且由此形成敞開(kāi)的空間，塑料外罩的材料被引入該空間中。這產(chǎn)生了在冷卻體的凸緣和塑料外罩之間形狀配合連接。凸緣與冷卻體例如通過(guò)由冷卻體和凸緣的單件的構(gòu)造方案提供的材料連接來(lái)固定連接。另一備選的或可與此組合的方案為，表面設(shè)有彈性的中間層，其中，該表面連續(xù)地或完全地環(huán)繞連接區(qū)段的橫截面，并且中間層在中間層的內(nèi)側(cè)處流體密封地與該表面相連接。由此，冷卻體至少部分地由彈性的中間層包圍。如果隨后塑料外罩被施加在中間層上，則自動(dòng)地通過(guò)可補(bǔ)償在塑料外罩和冷卻體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的中間層得到彈性的密封。此外，本發(fā)明通過(guò)用于密封地埋置電路的方法實(shí)現(xiàn)，其中，該電路包括至少一個(gè)需冷卻的電路組件和一個(gè)被埋置塑料外罩中的冷卻體。規(guī)定，冷卻體布置成與需冷卻的電路組件處于傳熱的接觸中。塑料外罩借助于注塑方法被施加到電路和冷卻體的表面上。在冷卻體布置成與電路元件接觸期間施加塑料外罩。塑料外罩還通過(guò)密封元件與冷卻體相連接，該密封元件使冷卻體流體密封地與塑料外罩相連接。作為第一方面，密封元件由塑料外罩本身提供，塑料外罩也被噴注到冷卻體的表面的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)特征部、特別是連續(xù)地或完全地伸延的結(jié)構(gòu)特征部中。根據(jù)第二方面，密封元件由彈性的中間層提供。優(yōu)選地在形成與冷卻體的流體密封的接觸和與塑料外罩的流體密封的接觸的情況下該中間層布置在塑料外罩和冷卻體之間。在塑料外罩被施加到中間層上之前，該中間層(尤其是)至少被施加到冷卻體的區(qū)段上。如果密封元件由塑料外罩本`身提供，塑料外罩(或其材料在可流動(dòng)的狀態(tài)下)也被引入由冷卻體的連續(xù)地或完全地伸延的表面區(qū)段的結(jié)構(gòu)特征部形成的空間中。當(dāng)塑料外罩作為可流動(dòng)的且隨后硬化或凝固的材料被施加時(shí)，該塑料外罩流體密封地與該結(jié)構(gòu)特征部封閉。如果密封元件由中間層提供，在施加塑料外罩之前連續(xù)的中間層被施加到冷卻體的連續(xù)地或完全地延伸的表面區(qū)段上。塑料外罩被施加到中間層上。通過(guò)施加中間層，其流體密封地與冷卻體的表面區(qū)段相連接。通過(guò)施加塑料外罩，該塑料外罩流體密封地與中間層相連接。塑料外罩的材料在施加時(shí)被加熱并且由于其溫度而可流動(dòng)。塑料外罩的材料在施加之后硬化。電路可通過(guò)使用鑄模制造，當(dāng)塑料外罩以可流動(dòng)的形式被引入鑄模中時(shí)，在該鑄模中設(shè)置電路組件和為此布置的冷卻體。本發(fā)明涉及特別是用于汽車(chē)領(lǐng)域的電路、也就是說(shuō)安裝在車(chē)輛、特別是發(fā)動(dòng)機(jī)艙中或車(chē)身外空間中的電路。該電路可為用于使機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行的電的控制裝置，例如噴射泵控制裝置、閥控制裝置、用于機(jī)動(dòng)車(chē)的電驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)階段控制。本發(fā)明還可應(yīng)用于任意類(lèi)型的工業(yè)控制裝置。雖然塑料外罩由帶有相對(duì)小的熱導(dǎo)值的材料制成，本發(fā)明使損耗熱量的導(dǎo)出成為可能，因?yàn)槔鋮s體穿過(guò)外罩以向外將熱傳導(dǎo)到周?chē)h(huán)境中，而外罩對(duì)有害的介質(zhì)、例如水或油是不可透過(guò)的。特別地避免了在需冷卻的組件之間的熱接觸不會(huì)由于水或油惡化，因?yàn)樵谕庹趾屠鋮s體之間(與不同的材料相關(guān))的爬電距離通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的密封元件得以避免。


圖1以橫截面顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路的一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式在圖1中以橫 截面示出了根據(jù)本發(fā)明的電路的實(shí)施方式，其中，以虛線(xiàn)示出了立體的深度視圖。所示出的實(shí)施方式包括電路板10形式的需冷卻的部件，在該電路板10上裝配有為電子功率部件形式的熱源20 (示意性地示出)。該功率部件導(dǎo)熱地與電路板相連接。為了導(dǎo)出熱，設(shè)置第一冷卻體30。塑料材料的形式的塑料外罩40包圍電路板10和熱源20。功率部件(熱源20)和電路板10形成需冷卻的電路組件。冷卻體30在外側(cè)設(shè)有側(cè)向的周期性的溝紋部，其中，該溝紋部具有三角形的或正弦形的走向。相對(duì)于平的側(cè)向走向，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)元件明顯增大了表面積。由于冷卻體30延伸到電路的外側(cè)的區(qū)段50，所以在該處熱可直接被傳遞到外部的冷卻體(未示出)或者周?chē)h(huán)境。在區(qū)段50處，周?chē)h(huán)境遇到從塑料外罩到冷卻體的平的過(guò)渡部的側(cè)面，其中，這可產(chǎn)生間隙。為了防止該間隙將環(huán)境物質(zhì)引入電路的內(nèi)部中，提供了示例性的區(qū)段60，在該區(qū)段60中冷卻體表面的溝紋部與塑料外罩接觸并且由于大的表面積明顯增長(zhǎng)了爬電距離并且由此提供了根據(jù)本發(fā)明的密封元件。參照冷卻體32示出了結(jié)構(gòu)元件的另外兩個(gè)設(shè)計(jì)方案。凸緣62具有在電路的外側(cè)的表面52 (為用于聯(lián)接外部的冷卻體的散熱接觸區(qū)段的形式)以及連接在該處的朝向電路板10傾斜的面。通過(guò)這些結(jié)構(gòu)特征部，在電路的外側(cè)直接由凸緣62和塑料外罩40的材料形成密封元件，該塑料外罩40位于由凸緣(部分地)包圍的內(nèi)部空間中。除了密封元件，結(jié)構(gòu)元件(也就是說(shuō)凸緣62)形成散熱面，也就是說(shuō)用于裝配外部的冷卻體的散熱接觸區(qū)段。結(jié)構(gòu)元件的另一方案形成冷卻體32的矩形的薄片64，其伸入到塑料外罩中。換句話(huà)說(shuō)，塑料外罩40的材料設(shè)置在結(jié)構(gòu)元件64的間隙中，該材料與結(jié)構(gòu)元件64 —起形成密封元件。與冷卻體30相反地，冷卻體32與熱源20直接接觸。冷卻體30與電路板10直接接觸，在該電路板上導(dǎo)熱地裝配有熱源。冷卻體34同樣具有兩種用于密封元件的方案。在區(qū)段66中示出了橫向溝紋部形式的第一方案，該橫向溝紋部?jī)H僅在冷卻體的縱向長(zhǎng)度的一部分上延伸。第二方案示出了兩側(cè)的中間層68，該中間層68設(shè)置在冷卻體的與塑料外罩40接界的表面上。該中間層由彈性材料、例如硅樹(shù)脂構(gòu)成。特別是在用于施加塑料外罩的材料的注塑過(guò)程期間收縮時(shí)，中間層68被壓縮并且因此通過(guò)塑料外罩和冷卻體之間的壓配合被卡緊。這形成有效的密封。此外，中間層可具有粘性的外部面，該外部面與鄰接的塑料外罩40接觸。冷卻體34包括外部區(qū)段54，其(如冷卻體的另一接觸區(qū)段那樣)與電路的外側(cè)對(duì)準(zhǔn)(也就是說(shuō)與塑料外罩的外側(cè))對(duì)準(zhǔn)。電路板10在兩側(cè)由塑料外罩40覆蓋。不例性地，利用附圖標(biāo)記69不出設(shè)置在電路板10和塑料外罩40之間的中間層。中間層69首先被施加到電路板10上，緊接著注塑上塑料外罩40。彈性的中間層69形成在電路板10和塑料外罩40之間的密封元件。在圖1中電路被示為具有二維地構(gòu)造的(平面的)冷卻體，其橫截面在深度上不改變。密封元件相應(yīng)于冷卻體的延伸方向連續(xù)地從電路的前側(cè)延伸到后側(cè)。在前側(cè)或后側(cè)處不設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的密封元件(因?yàn)樵谶@些側(cè)的對(duì)面沒(méi)有塑料外罩)。因此，在該處可設(shè)置密封層。備選地，也可設(shè)置橫向于延伸方向從后側(cè)(連續(xù)地)延伸到前側(cè)的結(jié)構(gòu)元件。這作為根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件(或通常的結(jié)構(gòu)元件)的附加使用，所述根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件橫向地(且連續(xù)地)向電路板的方向延伸。因此，結(jié)構(gòu)元件的根據(jù)本發(fā)明的布置方案可使用在兩個(gè)不同的方向上橫向地且連續(xù)地沿著沿電路板且相對(duì)于電路板錯(cuò)開(kāi)地延伸的面(如在圖1中利用附圖標(biāo)記60、62、64和66示出)，以及橫向地且連續(xù)地沿著與電路板相交的(且優(yōu)選地靠近或位于前部的或后部的外側(cè)上的)面延伸。特別是當(dāng)冷卻體如在圖1中示出的那樣側(cè)向地與整個(gè)電路的外部面接界時(shí)，采用最后提及的布置方案。在使用中間層作為密封元件時(shí)，不一定需要如此特別地注意冷卻體的延伸方向和密封措施的定向，特別是當(dāng)冷卻體的整個(gè)側(cè)面由中間層、例如中間層68覆蓋時(shí)。那么優(yōu)選地，當(dāng)冷卻體僅僅在外部面上和與電路板相對(duì)的周?chē)h(huán)境鄰接時(shí)且冷卻體在側(cè)向的方向上(在冷卻體的延伸方向上)完全地由塑料外罩包圍時(shí)，才使用密封元件的全面的布置方案。如在圖1中示出的那樣，塑料外罩可具有差別很大的厚度并且是以常見(jiàn)方式成型的塑料物質(zhì)。此外，電路可包括多個(gè)冷卻體(例如冷卻體30、34)，其以間距、優(yōu)選地以均勻的間距或以不超過(guò)最大間距 的間距布置在電路板(或者熱源)上。此外，除了與熱源相連接之外，冷卻體還與電路板相連接，從而僅在短的行程上通過(guò)電路板進(jìn)行熱傳遞。
權(quán)利要求
1.一種電路，其具有至少一個(gè)需冷卻的電路組件(10、20)和至少一個(gè)與所述電路組件(10,20)處于導(dǎo)熱連接的冷卻體，其中，所述電路還具有塑料外罩(40)，所述電路埋置在所述塑料外罩(40)中，其中，所述塑料外罩(40)具有外側(cè)并且所述冷卻體(30-34)具有占據(jù)所述外側(cè)的區(qū)段(50-54)，以及其中，所述電路具有密封元件，所述密封元件在形成傳力連接的情況下將所述冷卻體和所述塑料外罩(40)密封地連接，并且流體密封地使所述電路的周?chē)h(huán)境與設(shè)置在所述塑料外罩內(nèi)部的至少一個(gè)需冷卻的電路組件(10、20)分離。
2.按照權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述密封元件通過(guò)所述冷卻體的表面區(qū)段(50-54)的結(jié)構(gòu)特征部(60-66)提供，所述密封元件與所述塑料外罩(40)的與其互補(bǔ)的表面區(qū)段接界，其中，所述結(jié)構(gòu)特征部包括冷卻體的多個(gè)不平處、隆起部和/或凹入部，所述不平處、隆起部和/或凹入部與具有相同的基本形狀且沒(méi)有結(jié)構(gòu)特征部的表面區(qū)段相比明顯增加了所述表面區(qū)段的表面面積。
3.按照權(quán)利要求2所述的電路，其中，所述結(jié)構(gòu)特征部(60-66)在所述表面區(qū)段的高度上連續(xù)地或完全地環(huán)繞所述冷卻體的橫截面。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的電路，其中，所述冷卻體(52)具有全面地環(huán)繞的凸緣(62)，該凸緣遠(yuǎn)離所述冷卻體延伸并且與所述塑料外罩(40)的也在由所述凸緣形成的環(huán)形內(nèi)部空間中延伸的接觸區(qū)段一起形成密封元件。
5.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路，其還包括中間層(68)，所述中間層(68)形成所述密封元件并且在所述冷卻體和所述塑料外罩(40)的與所述冷卻體互補(bǔ)的區(qū)段之間的區(qū)段中延伸，并且連續(xù)地或完全地環(huán)繞所述冷卻體的橫截面，其中所述中間層由彈性材料提供，所述彈性材料通過(guò)附著力或由于通過(guò)所述中間層出8)的壓縮產(chǎn)生的、垂直于所述冷卻體的表面取向的彈性力不僅與所述冷卻體而且與所述塑料外罩(40)流體密封地封閉。
6.按照權(quán)利要求5所述的電路，其中，所述需冷卻的電路組件(10、20)通過(guò)電路板(10)提供，在所述電路板(10)上裝配有至少一個(gè)產(chǎn)生熱的電氣的或電子的組件(20)，其中在所述電路板(10)和所述塑料外罩(40)之間設(shè)置由彈性材料制成的中間層(69)，所述彈性材料完全地環(huán)繞所述電路板的橫截面并且不僅與所述電路板而且與所述塑料外罩(40)流體密封地封閉。
7.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述冷卻體(30-34)與所述外側(cè)封閉或者穿過(guò)所述外側(cè)伸出，并且所述密封元件設(shè)置在所述冷卻體的由所述塑料外罩(40)覆蓋的且與所述外側(cè)鄰接的表面區(qū)段(52、54)上。
8.一種帶有通過(guò)連接區(qū)段相互連接的熱源接觸面和散熱接觸區(qū)段的冷卻體，其具有設(shè)有結(jié)構(gòu)特征部的外部面，所述結(jié)構(gòu)特征部連續(xù)地且完全地環(huán)繞所述連接區(qū)段的橫截面并且包括所述連接區(qū)段的多個(gè)不平處、隆起部和/或凹入部，所述不平處、隆起部和/或凹入部與具有相同的基本形狀且沒(méi)有結(jié)構(gòu)特征部的表面區(qū)段相比，明顯增加了所述表面區(qū)段的表面面積，或者其中，在所述散熱接觸區(qū)段處設(shè)置凸緣，所述凸緣連續(xù)地或完全地環(huán)繞所述散熱接觸區(qū)段，或者所述表面設(shè)有彈性的中間層，其中，所述中間層完全地環(huán)繞所述連接區(qū)段的橫截面，以及所述中間層在所述中間層的內(nèi)側(cè)上與所述表面相連接。
9.一種用于將包括至少一個(gè)需冷卻的電路組件(10、20)和冷卻體的電路埋置到塑料外罩中的方法，所述方法具有以下步驟將所述冷卻體布置成與所述需冷卻的電路組件傳熱地接觸，借助于注塑法在所述電路和所述冷卻體的表面上施加所述塑料外罩，其中，在所述冷卻體被布置為與所述電路組件(10、20)接觸期間施加所述塑料外罩(40)，以及其中，所述塑料外罩(40)還通過(guò)密封元件與所述冷卻體相連接，所述密封元件將所述冷卻體與所述塑料外罩(40)流體密封地相連接，其中所述密封元件由所述塑料外罩(40)本身提供，所述塑料外罩(40)還被注射到所述冷卻體的表面的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)特征部￠0-66)、特別是連續(xù)地或完全地伸延的結(jié)構(gòu)特征部中，或者其中，所述密封元件由彈性的中間層出8、69)提供，優(yōu)選地在形成與所述冷卻體的流體密封的接觸和與所述塑料外罩的流體密封的接觸的情況下布置在塑料外罩(40)和冷卻體之間。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中，當(dāng)所述密封元件由所述塑料外罩(40)本身提供時(shí)，所述塑料外罩(40)也被引入到由所述冷卻體的連續(xù)地或完全地伸延的表面區(qū)段的結(jié)構(gòu)特征部所形成的空間中，其中，所述塑料外罩(40)與所述結(jié)構(gòu)特征部流體密封地封閉，或者，當(dāng)所述密封元件由所述中間層提供時(shí)，在施加所述塑料外罩之前將所述連續(xù)的中間層施加到所述冷卻體的完全地伸延的表面區(qū)段上，并且所述塑料外罩(40)被施加到所述中間層上，其中，通過(guò)施加所述中間層，所述中間層流體密封地與所述冷卻體的所述表面區(qū)段相連接，并且通過(guò)施加所述塑料外罩，所述塑料外罩流體密封地與所述中間層相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路，其具有至少一個(gè)需冷卻的電路組件和至少一個(gè)與所述電路組件處于導(dǎo)熱連接中的冷卻體。所述電路還具有塑料外罩，所述電路埋置在所述塑料外罩中。所述塑料外罩具有外側(cè)并且所述冷卻體具有占據(jù)所述外側(cè)的區(qū)段。所述電路具有密封元件，其在形成傳力連接的情況下將所述冷卻體和所述塑料外罩密封地連接。所述密封元件以流體密封的方式使所述電路的周?chē)h(huán)境與設(shè)置在所述塑料外罩內(nèi)部的至少一個(gè)需冷卻的電路組件分離。本發(fā)明還涉及一種帶有通過(guò)連接區(qū)段相互連接的熱源接觸面和散熱接觸區(qū)段的冷卻體。所述連接區(qū)段具有設(shè)有結(jié)構(gòu)特征部的外部面。最后，本發(fā)明涉及一種相應(yīng)的用于密封地埋置電路的方法，在所述方法中施加或產(chǎn)生密封元件。
文檔編號(hào)H01L23/433GK103069567SQ201180041270
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
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